JPH09229051A - ボールジョイントの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アルミニウム合金のダイカストによって機械的
強度に優れたホルダーを形成することができると共に、
かかるホルダーに包持された鋼球の表面の荒れや軟化を
防止し、これらホルダーと鋼球とを円滑に摺接させるこ
とが可能なボールジョイントの製造方法を提供する。 【解決手段】かかるボールジョイントの製造方法を、鋼
球が中子としてインサートされた鋳造金型内にアルミニ
ム合金を鋳込み、当該鋼球をくるんだホルダーをダイカ
スト鋳造する第一工程と、かかるホルダーを加熱して当
該ホルダーを形成するアルミニウム合金の溶体化処理を
行う第二工程と、上記鋼球あるいはホルダーに外力を付
与してこれら鋼球とホルダーとの間に隙間を形成し、か
かる鋼球のホルダーに対する回転を可能とする第三工程
とから構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リンク機構の揺動
中心となる鋼球とこれを包持するホルダーとが揺動ある
いは回転運動自在に連結され、主に自動車のサスペンシ
ョンアーム部やステアリング部、コンバインの切刃駆動
部等のリンクモーション機構に用いられるボールジョイ
ントの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のボールジョイントの製造
方法としては、特公平５−７７８８６号公報に開示され
る方法が知られている。この方法は、図１４に示すよう
に、金型１００内に鋼球１０１を中子としてインサート
したダイカスト鋳造によってホルダー１０２を形成する
第一工程（分図ａ，ｂ）と、かかるホルダー１０２にく
るまれた鋼球１０１に対してシャンク１０３をプロジェ
クション溶接で接合して球付きシャンク１０４を形成す
る第二工程（分図ｃ，ｄ）と、球付きシャンク１０４又
はホルダー１０２に外力を与え、第一工程での鋳造の際
に互いに密着した鋼球１０１とホルダー１０２との間に
微小な隙間を形成する第三工程とから構成されており、
ホルダー１０２の鋳造に際して鋼球１０１の球面がホル
ダー側へ転写されることから、かかる方法で製作したボ
ールジョイントはその鋼球１０１とホルダー１０２とが
ガタつくことなく摺接し、円滑な回転運動あるいは揺動
運動を達成するといった特長を有している。

【０００３】また、この製造方法の第一工程では、ホル
ダー１０２の鋳造の際に中子となる鋼球１０１を金型１
００内で固定するため、型閉めした金型で当該鋼球１０
１を上下から挟み込んでおり、鋳造されたホルダー１０
２には鋼球１０１の上下位置に対応して開口部１０５，
１０６が形成されるようになっている。そして、上記第
二工程ではこれらの開口部１０５，１０６を利用してプ
ロジェクション溶接が行われ、一方の開口部１０５から
はシャンク１０３を、他方の開口部１０６からは溶接電
流を通電する電極１０７を夫々鋼球１０１の球面に当接
させ、この状態で鋼球１０１とシャンク１０３との間に
所定の溶接電流を通電しながらプロジェクション溶接が
行われるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の製造方法では、上記ホルダーの成形材料として亜鉛
を基材としたダイカスト用合金（例えば、亜鉛−アルミ
ニウム−銅系のダイカスト用亜鉛合金）を主として用い
ており、かかるダイカスト用亜鉛合金は引張強度、硬度
及び靭性等の機械的強度には優れているものの、耐蝕性
がなく且つ比重が大きいことからホルダーが腐食し易い
と共に重量化せざるを得ず、当該ボールジョイントを用
いて構成するリンク機構の使用箇所に制限がある他、当
該リンク機構の軽量化が妨げられるといった問題点があ
った。

【０００５】一方、比重の小さいダイカスト用合金とし
てはアルミニウムを基材としたものが挙げられるが、か
かるダイカスト用アルミニウム合金はダイカストによっ
て成形したままでは前述のダイカスト用亜鉛合金に比べ
て引張強度、硬度等に乏しく、当該合金で製作したボー
ルジョイントは機械的強度が要求される構造箇所、例え
ば自動車のタイロッドのような箇所には使用することが
できなかった。

【０００６】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、アルミニウム合
金のダイカストによって機械的強度に優れたホルダーを
形成することができるボールジョイントの製造方法を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のボールジョイントの製造方法は、鋼球が中
子としてインサートされた鋳造金型内にアルミニム合金
を鋳込み、当該鋼球をくるんだホルダーをダイカスト鋳
造する第一工程と、かかるホルダーを加熱して当該ホル
ダーを形成するアルミニウム合金の溶体化処理を行う第
二工程と、上記鋼球あるいはホルダーに外力を付与して
これら鋼球とホルダーとの間に隙間を形成し、かかる鋼
球のホルダーに対する回転を可能とする第三工程とから
構成されることを特徴とするものである。

【０００８】このような工程から構成される本発明方法
によれば、その第一工程において鋼球をくるんだホルダ
ーをアルミニウム合金でダイカスト鋳造し、これに続く
第二工程においてホルダーの溶体化処理を行っているの
で、かかる処理後数時間にわたって生じる時効硬化によ
ってホルダーの機械的強度は著しく向上する。従って、
機械的強度において劣ると考えられていたアルミニウム
合金のダイカストでホルダーを成形しても、ボールジョ
イントに要求される機械的強度を十分に満足させること
ができた。

【０００９】ところで、ボールジョイントとしての機能
を考慮した場合、上記第一工程で使用する鋼球には耐摩
耗性が要求され、当該鋼球としてはその表面に予め浸炭
焼入れ等の焼き入れ処理がなされたものを使用するのが
一般的である。しかし、上記第一工程で鋼球をくるんだ
アルミニウム合金の溶体化処理温度は鋼球の焼き入れ温
度に比べて著しく低いことから、ダイカスト鋳造後のホ
ルダーに溶体化処理を施すと、鋼球に対して焼戻し処理
を施したのと同一の結果を生じ、せっかくの焼入れ処理
によって硬化していた鋼球の表面が軟化してしまい、ホ
ルダーと鋼球との摺接状態が早期に悪化してしまう懸念
がある。

【００１０】図１３は、焼き入れ処理がなされた鋼球
（ステンレス鋼／４４０Ｃ）に焼戻し処理を行った場合
における当該焼戻し温度と鋼球の硬度との関係を示すグ
ラフである。このグラフからすれば、焼戻し温度が５５
０℃を越えると鋼球の硬度が急激に低下しており、鋼球
表面の軟化が加速されることが伺われる。従って、上記
鋼球としてステンレス鋼等の特殊鋼を用いる場合、ホル
ダーの溶体化処理温度が５５０℃以下であれば、鋼球の
表面硬度を実用上問題のない程度に維持することができ
る。

【００１１】また、生産コストや汎用性の観点からすれ
ば、上記鋼球には浸炭焼入れがなされた普通鋼を用いる
のが好ましいが、かかる場合にはホルダーの容体化処理
温度は前述のステンレス鋼よらりも更に低くなければな
らない。本願発明者が確認したところによれば、ホルダ
ーの容体化処理温度が４５０℃以下であれば、普通鋼で
形成された鋼球の表面硬度を実用上問題のない程度に維
持することがてきた。

【００１２】一方、かかる溶体化処理温度はアルミニウ
ム合金の組成によって異なるものであることから、溶体
化処理温度を前述の範囲内のものとするためにはアルミ
ニウム合金の組成が問題となる。アルミニウムに対する
添加元素を調製することで容体化処理温度が当該温度範
囲内となるアルミニウム合金は種々生じるものと考えら
れるが、本願発明者らが確認したところによれば、アル
ミニウム−亜鉛−けい素系のダイカスト用アルミニウム
合金には溶体化処理温度が３６０〜４５０°Ｃであり、
かつ、時効硬化によってダイカスト用亜鉛合金を上回る
機械的強度を示すものが存在した。このダイカスト用ア
ルミニウム合金の具体的組成については後述する。

【００１３】また、本発明方法においては、ホルダーの
溶体化処理及び焼入れ処理が終了した後、従来の製造方
法と同様、鋼球に対してシャンクをプロジェクション溶
接で接合して球付きシャンクを形成するようにしても良
い。但し、ホルダーの溶体化処理後は前述したように鋼
球の表面が軟化する傾向にあるので、鋼球の傷つきを防
止するという観点からすれば、溶接電流を通電する電極
は鋼球に対してではなくホルダーに対して当接させ、ホ
ルダーを介して間接的に鋼球へ溶接電流を通電させるの
が好ましい。このように構成すれば、電極を鋼球に対し
て押し付けずともプロジェクション溶接を実施すること
ができ、鋼球の表面を傷つけることなく球付きシャンク
を形成することができる。

【００１４】更に、上記シャンクは必ずしもホルダーの
ダイカスト鋳造後に鋼球へ接合する必要はなく、ダイカ
スト鋳造前に鋼球へ接合しても良い。かかる場合には、
接合により形成された球付きシャンクの鋼球部のみを鋳
造金型内にインサートし、この状態でホルダーのダイカ
スト鋳造を行う。

【００１５】尚、本発明方法に用いる鋼球には必ずしも
シャンクを接合する必要はなく、貫通孔が形成された孔
開き鋼球を用いてホルダーをダイカスト鋳造すれば、当
該貫通孔にリンク機構のロッド等を挿入し且つ固定する
ことで、本発明方法によるボールジョイントを使用する
ことができる。

【００１６】また、本発明方法の第二工程においては、
溶体化処理されるホルダーが既に鋼球を包持しているこ
とから、ホルダーを加熱すると上記鋼球をも加熱するこ
ととなり、かかる鋼球の表面が酸化作用によって著しく
荒れてしまい、ホルダーと鋼球との円滑な摺接といった
ボールジョイント本来の機能が発揮できなくなる懸念が
ある。従って、かかる観点からすれば、当該ホルダーを
無酸素環境下で加熱して溶体化処理を行い、かかる加熱
による鋼球表面の酸化を防止して、ホルダーと鋼球との
円滑な摺接動作を確保するのが好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
のボールジョイントの製造方法を詳細に説明する。図１
は本発明方法によって製造されるボールジョイントの第
一実施例を示すものである。このボールジョイントは球
付きシャンク１の鋼球部１ａの周囲に略円筒状のホルダ
ー２が係合したものであり、上記鋼球部１ａとホルダー
２とが互いに摺接することにより、上記球付きシャンク
１に対してホルダー２が揺動又は回転運動自在に連結さ
れている。また、図２はこのボールジョイントの使用例
を示すものであり、上記球付きシャンク１には矢線Ａ方
向に沿って進退するプッシュアーム３が係止される一
方、上記ホルダーには矢線Ｂ方向に沿って揺動するスイ
ングアーム４が係止されている。

【００１８】上記球付きシャンク１は鋼球部１ａとなる
真球度の高い鋼球に棒状のシャンク１ｂを溶接して形成
されており、このシャンク１ｂには上記プッシュアーム
３が嵌合するテーパ状の取付部１１が形成されると共
に、当該取付部１１の先端には雄ねじ１２が形成されて
いる。従って、この雄ねじ１２にナット１３を螺合させ
ることで、上記プッシュアーム３がテーパ状の取付部１
１に固定されるようになっている。

【００１９】一方、上記ホルダー２は後述するダイカス
ト鋳造により製作され、上記鋼球部１ａに対するシャン
ク１ｂの接合部のみを残して、当該鋼球部１ａを略覆っ
ている。このホルダー２には上記シャンク１ｂと反対側
の位置に平坦部２０が形成されており、かかる平坦部２
０は後述するシャンク１ｂのプロジェクション溶接の際
に電極の当接面として利用される。また、このホルダー
２の外周にはホルダー２を上記スイングアーム４に係止
するための鍔部２１が形成されると共に、この鍔部２１
から若干離れた位置には環状溝２２が形成され、当該環
状溝２２にストップリング２３を嵌合させることによ
り、上記スイングアーム４がホルダー２に固定されるよ
うになっている。

【００２０】また、上記ホルダー２の外周縁と球付きシ
ャンク１のシャンク１ｂとの間にはシール部材５が取り
付けられており、上記鋼球部１ａとホルダー２との隙間
に供給されるグリース等の潤滑剤を収容する潤滑剤ポケ
ット２４を形成している他、鋼球部１ａとシャンク１ｂ
との接合部から当該隙間に対して埃やごみ等が侵入する
のを防止している。ここで、上記シール部材５のシャン
ク１ｂ側の端部５ａはその弾性によってシャンク１ｂに
密着する一方、ホルダー２側の端部７ｂは、球付きシャ
ンク１の揺動あるいは回転運動によってホルダー２から
外れることがないよう、係止リングによってホルダー２
の外周縁との間に挟み込まれている。

【００２１】尚、この実施例のホルダー２ではその中心
に注油口２５が開設されているが、上記潤滑剤ポケット
２４に収容された潤滑剤のみでホルダー２と鋼球部１ａ
との間を十分に潤滑できると判断される場合には、この
注油口２５を開設するには及ばない。

【００２２】次に、この実施例のボールジョイントの具
体的製造方法について説明する。先ず、第一工程では上
記ホルダーをアルミニウム合金によりダイカスト鋳造す
る。本願発明者らが試作に使用したダイカスト用アルミ
ニウム合金の組成を以下の表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】かかるダイカスト鋳造に際しては、図３に
示すように、上下に分割された一対の金型６，７内に球
付きシャンク１の鋼球部１ａとなる鋼球８を中子として
インサートし、この状態で溶湯を金型内のキャビティ９
に圧入する。このとき、インサートされた鋼球８は金型
７に形成された支持座７ａによって位置が決定され、金
型６から突出した係止棒６ａによって上記支持座７ａに
固定される。尚、磁気的な吸引力あるいはバキューム装
置の吸引力等によって、鋼球８を金型７の支持座７ａに
確実に固定できるのであれば、金型６の係止棒６ａは不
要である。

【００２５】これにより、図４に示すように、鋼球８を
上記合金でくるんだホルダー２が鋳造され、上記鋼球８
は上記支持座７ａに対応する部位でのみホルダー２から
露呈する。また、本実施例では鋼球８を係止棒６ａで押
さえながらダイカスト鋳造を行ったので、この係止棒６
ａに対応する部位においてもホルダー２には小さな孔が
開設され、この孔は前述した注油口２５として利用され
る。尚、ホルダー２の鍔部２１はこのダイカスト鋳造に
よって形成されるが、環状溝２２はダイカスト鋳造後の
機械加工によって形成される。

【００２６】次に、第二工程では前工程でダイカスト鋳
造されたホルダー２を加熱し、かかるホルダー２を形成
するアルミニウム合金の溶体化処理を行う。具体的に
は、鋼球８をくるんだホルダー２を真空炉に入れて無酸
素環境下で溶体化処理温度まで加熱した後、これを取り
出して急冷するのだが、表１に示したアルミニウム合金
における溶体化処理温度は３６０〜４５０°Ｃであり、
加熱時間は２時間程度であった。

【００２７】この後、第三工程では溶体化処理のなされ
たホルダー２の鋼球８に対してシャンク１ｂを溶接す
る。かかる溶接にはプロジェクション溶接が用いられ、
図５に示すように、ホルダー２から露呈する鋼球８の球
面に対してシャンク１ｂの端面を所定の力Ｆで圧接させ
ると共に、ホルダー２及びシャンク１ｂの夫々に電極１
０ａ，１０ｂを当接させ、これら電極１０ａ，１０ｂの
間に所定の溶接電流を通電して行われる。

【００２８】ここで、溶接電流を通電するための電極１
０ａは鋼球８に直接当接されることなくホルダー２の平
坦部２０に当接され、かかる鋼球８に対してはホルダー
２を介して間接的に溶接電流が通電される。ホルダー２
は前工程においてこれを鋳造した際に鋼球８に密着して
いることから、このようにホルダー２を介して間接的に
鋼球８に溶接電流を通電しても、ホルダー２と鋼球８と
の境界部における通電抵抗は極めて小さく、ホルダー２
と鋼球８とが溶着することはない。また、鋼球８の表面
は前工程の溶体化処理での加熱によって焼きなまし状態
となり、軟化していることが予想されるが、電極１０ａ
を鋼球８に直接圧接させていないので、かかる鋼球８の
表面に傷がつくこともない。

【００２９】そして、このようにしてプロジェクション
溶接が終了すると、図６に示すように、ホルダー２に包
持された鋼球８とシャンク１ｂとを接合した球付きシャ
ンク１が形成され、当該球付きシャンク１の鋼球部１ａ
がホルダー２に鋳込まれた状態となる。

【００３０】また、この工程ではプロジェクション溶接
が終了した後に、そのままの電極接続状態で再度電流を
通電し、鋼球８とシャンク１ｂとの接合部に焼き戻し処
理を施しており、これによって当該接合部に溶接後の置
き割れが発生するのを防止している。

【００３１】次に、第三工程ではホルダー２あるいは球
付きシャンク１に外力を作用させ、未だ互いに密着した
ままのホルダー２と鋼球部１ａとの間に微小な隙間を形
成する。かかる外力の作用のさせ方としては、例えばホ
ルダー２の外周を軽く叩いたり又は球付きシャンク１を
その軸方向に軽く叩いたりし、鋼球部１ａに軽い衝撃を
与えればよい。これにより、球付きシャンク１の鋼球部
１ａがホルダー２に対して自在に摺接するようになり、
球付きシャンク１とホルダー２とが揺動又は回転運動自
在に連結した状態となる。

【００３２】そして、最後にシャンク１ｂとホルダー２
の外周縁との間に前述したシール部材５を取付け、この
シール部材５が形成する潤滑剤ポケット２４にグリース
などの潤滑剤を充填することにより、本実施例のボール
ジョイントは完成する。

【００３３】本実施例のボールジョイントは以上のよう
にして製造されるものであるが、この製造方法によれ
ば、その第二工程においてホルダー２を成形するアルミ
ニウム合金の溶体化処理を行うに当たり、無酸素環境下
でこれを実行しているので、かかるホルダー２にくるま
れた鋼球８の表面が酸化して荒れることがなく、完成し
たボールジョイントについてホルダー２と鋼球８との滑
らかな摺接を得ることができる。

【００３４】一方、本実施例のボールジョイントの製造
方法では、前述の如くその第二工程においてホルダー２
の溶体化処理を行っているので、ボールジョイントの完
成後数時間にわたって時効硬化が進行し、ホルダー２の
引張り強度、伸び、衝撃値等の機械的強度は当該溶体化
処理を施さない場合と比較して著しく改善される。以下
の表２に改善結果の具体的な数値を示すとともに、図７
〜図９には容体化処理温度と引張り強度、伸び、硬度と
の関係グラフを示す。

【００３５】

【表２】

【００３６】また、本実施例で使用したダイカスト用ア
ルミニウム合金はホルダー２の溶体化処理温度が最高で
も４５０°Ｃであり、４００°Ｃ前後であっても溶体化
処理を行うことが可能なので、ホルダー２にくるまれた
鋼球８が焼なまし状態となって軟化するのを可及的に防
止することができる。以下に示す表３は表面から０．５
ｍｍの深さまで浸炭焼入れが施された普通鋼の鋼球（表
面硬度Ｈｖ＝６５３）に対して、種々の温度で焼なまし
を施した際の鋼球の表面硬度を示すものである。

【００３７】

【表３】

【００３８】ホルダー２との摺接によって鋼球８に傷が
発生するのを防止するためには、ホルダー２の硬さにも
よるが、Ｈｖ＝３２７程度は必要であることから、表３
の結果からすればホルダー２の溶体化処理温度は４５０
°Ｃ以下でなければならないが理解される。従って、表
１に示したダイカスト用アルミニウム合金はこの条件を
満足していることから、ホルダー２３に対して溶体化処
理を行っても、鋼球８の硬度はボールジョイントとして
の機能を十分に発揮できる値に維持されていることが判
明した。

【００３９】尚、アルミニウム合金ダイカストで成形し
た製品は加熱をするとブリスターが発生して機械的強度
が低下し易いことから、一般的にはアルミニウム合金ダ
イカストの製品に対しては容体化処理を施さないのが通
例である。しかし、本実施例で用いたダイカスト用アル
ミニウム合金は容体化処理温度は３６０〜４５０℃であ
り、ＪＩＳ規格に規定されている一般的なアルミニウム
合金の容体化処理温度よりも低いことから、ブリスター
の発生による機械的強度への影響は少なく、容体化処理
０施してもホルダー２の機械的強度の著しい向上をみる
ことができるものである。

【００４０】図１０は本発明方法によって製造されるボ
ールジョイントの第二実施例を示すものである。このボ
ールジョイントにおいても球付きシャンク３０の鋼球部
３０ａがホルダー３１にくるまれており、これら球付き
シャンク３０とホルダー３１とが揺動又は回転運動自在
に連結されているが、ホルダー３１には前述のスイング
アーム４と同じく機能するアーム部３２が設けられてお
り、このアーム部３２には雌ねじ３３が形成されてい
る。

【００４１】また、上記ホルダー３１の外周縁３１ａと
球付きシャンク３０のシャンク３０ｂとの間にはシール
部材３４が取り付けられており、鋼球部３０ａとホルダ
ー３１との摺接面に潤滑剤を供給するための潤滑剤ポケ
ット３５が形成されている。

【００４２】次に、この第二実施例のボールジョイント
の製造方法について説明する。前述の第一実施例ではホ
ルダー２をダイカスト鋳造した後に、かかるホルダー２
にくるまれている鋼球８に対してシャンク１ｂを接合し
て球付きシャンク１を形成するようにしたが、この製造
方法では先ず球付きシャンク３０を形成し、かかる後に
ホルダー３１をダイカスト鋳造するようにした。

【００４３】すなわち、図１１に示すように、先ずは鋼
球３６の球面に対してシャンク３０ｂの端面を所定の力
Ｆで圧接させると共にこれらの間に所定の溶接電流を通
電し、かかる鋼球３６とシャンク３０ｂとをプロジェク
ション溶接で接合して球付きシャンク３０を形成する。

【００４４】次いで、このようにして形成された球付き
シャンク３０の鋼球部３０ａを中子として上記ホルダー
３１のダイカスト鋳造を行う。かかるダイカスト鋳造に
際しては、図１２に示すように、前工程で形成された球
付きシャンク３０を鋳造金型３７内に固定すると共に、
この球付きシャンク３０の鋼球部３０ａをキャビティ３
８内にインサートし、このキャビティ３８内に第一実施
例と同じダイカスト用アルミニウム合金の溶湯を圧入す
る。これにより、球付きシャンク３０の鋼球部３０ａを
アルミニウム合金でくるんだホルダー３１が完成する。

【００４５】そして、このようにして球付きシャンク３
０とホルダー３１とが連結したら、前述の第一実施例と
同じ条件の下、真空炉を用いてホルダー３１の溶体化処
理を行い、次いで球付きシャンク３０あるいはホルダー
３１に外力を作用させて互いに密着したこれらの間に微
小な隙間を形成する。これにより、球付きシャンク３０
の鋼球部３０ａがホルダー３１に対して自在に摺接する
ようになり、この後に球付きシャンク３０とホルダー３
１との間にシール部材３４を取りつければ本実施例のボ
ールジョイントが完成する。

【００４６】以上のように製造されるこの第二実施例の
ボールジョイントにおいても、アルミニウム合金のダイ
カストで形成されたホルダー３１には溶体化処理が施さ
れていることから、かかる溶体化処理の後に生じる時効
硬化によってホルダー３１の機械的強度は著しく向上す
る。また、上記溶体化処理を無酸素環境下で行っている
ことから、ホルダー３１にくるまれた鋼球部３０ｂの表
面が酸化によって荒れてしまうこともなく、しかも溶体
化処理温度を４５０°Ｃ以下に抑えていることから、鋼
球部３０ａの表面が軟化するのも可及的に防止できるも
のである。すなわち、この第二実施例のボールジョイン
トの製造方法においても、第一実施例の方法と同様、機
械的強度に優れ且つ球付きシャンク３０の鋼球部３０ａ
とホルダー３１とが円滑に摺接するボールジョイントを
製造することができるものである。

【００４７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明のボー
ルジョイントの製造方法によれば、かかるボールジョイ
ントのホルダーをアルミニウム合金のダイカストで成形
した場合であっても、当該ホルダーに溶体化処理を施す
ことによって、従来の亜鉛タイカスト合金からなるホル
ダーと同等あるいはそれ以上の機械的強度を得ることが
でき、軽量で機械的強度に優れたボールジョイントを製
造することができるものである。

【００４８】また、本発明のボールジョイントの製造方
法によれば、鋼球をくるんでいるホルダーに対して溶体
化処理を行っても、かかる鋼球の表面が軟化するのを可
及的に防止することができ、やはり円滑に揺動あるいは
回転運動を行い得るボールジョイントを製造することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明方法によって製造されるボールジョイ
ントの第一実施例を示す断面図である。

【図２】 第一実施例に係るボールジョイントの使用例
を示す断面図である。

【図３】 第一実施例に係るホルダーの鋳造工程を示す
図である。

【図４】 鋳造されたホルダーを示す断面図である。

【図５】 ホルダーに鋳込まれた鋼球とシャンクとの溶
接工程を示す図である。

【図６】 溶接によって接合された球付きシャンクを示
す断面図である。

【図７】 第一実施例に用いたダイカスト用アルミニウ
ム合金の容体化処理温度と引っ張り強度との関係を示す
グラフである。

【図８】 第一実施例に用いたダイカスト用アルミニウ
ム合金の容体化処理温度と伸びとの関係を示すグラフで
ある。

【図９】 第一実施例に用いたダイカスト用アルミニウ
ム合金の容体化処理温度と硬度との関係を示すグラフで
ある。

【図１０】 本発明方法によって製造されるボールジョ
イントの第二実施例を示す断面図である。

【図１１】 第二実施例に係る鋼球とシャンクとの溶接
工程を示す図である。

【図１２】 第二実施例に係るホルダーの鋳造工程を示
す図である。

【図１３】 ステンレス鋼の硬度と焼戻し温度との関係
を示すグラフである。

【図１４】 従来のボールジョイントの製造方法を示す
工程図である。

【符号の説明】

１ｂ…シャンク、２…ホルダー、８…鋼球

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２３Ｋ 11/14 Ｂ２３Ｋ 11/14

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リンク機構を構成する構造部材が接合さ
   れる鋼球とこれを包持するホルダーとが揺動あるいは回
   転運動自在に連結されたボールジョイントの製造方法に
   おいて、 鋼球が中子としてインサートされた鋳造金型内にアルミ
   ニウム合金を鋳込み、当該鋼球をくるんだホルダーをダ
   イカスト鋳造する第一工程と、 かかるホルダーを加熱して当該ホルダーを形成するアル
   ミニウム合金の溶体化処理を行う第二工程と、 上記鋼球あるいはホルダーに外力を付与してこれら鋼球
   とホルダーとの間に隙間を形成し、かかる鋼球のホルダ
   ーに対する回転を可能とする第三工程とから構成される
   ことを特徴とするボールジョイントの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のボールジョイントの製造
   方法において、上記ホルダーの鋳造材料であるダイカス
   ト用アミニウム合金はその溶体化処理温度が５５０°Ｃ
   以下であることを特徴とするボールジョイントの製造方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１記載のボールジョイントの製造
   方法において、上記鋼球として浸炭焼入れのなされた普
   通鋼を用いる場合、上記ホルダーの鋳造材料であるダイ
   カスト用アミニウム合金の溶体化処理温度が４５０°Ｃ
   以下であることを特徴とするボールジョイントの製造方
   法。
4. 【請求項４】 請求項３記載のボールジョイントの製造
   方法において、上記ホルダーの鋳造材料は、アルミニウ
   ム−亜鉛−けい素系のダイカスト用アルミニウム合金
   で、且つ、溶体化処理温度が３６０〜４５０°Ｃである
   ことを特徴とするボールジョイントの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   のボールジョイントの製造方法において、上記第二工程
   の終了後であって第三工程の開始前に、上記ホルダーか
   ら露呈する鋼球に対してシャンクを圧接させると共に、
   上記シャンク及びホルダーの夫々に対して電極を当接さ
   せ、これら電極間に溶接電流を通電することにより、鋼
   球とシャンクとをプロジェクション溶接で接合して球付
   きシャンクを形成する工程を備えることを特徴とするボ
   ールジョイントの製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１記載のボールジョイントの製造
   方法において、その第二工程の容体化処理は無酸素環境
   下で行うことを特徴とするボールジョイントの製造方
   法。
7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   のボールジョイントの製造方法において、上記第一工程
   の開始前に上記鋼球に対してシャンクを予め接合して球
   付きシャンクを形成しておき、上記第一工程ではかかる
   球付きシャンクの鋼球部を鋳造金型内にインサートする
   ことを特徴とするボールジョイントの製造方法。